一種有機(jī)硅接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工新材料領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用。所述有機(jī)硅接枝共聚物制成的表面涂層，適配的碳原子和硅原子有效降低了所述表面涂層的表面能，以提供大角度的雨水靜接觸角，使其具有自清潔功能。更重要的是，在干燥的空氣中，所述有機(jī)硅接枝共聚物中的有機(jī)硅鏈段鋪展在基底表面，起到拒水效果，同時(shí)由酸化的叔胺或季銨鹽使材料表面帶正電荷，排斥大氣中的懸浮顆粒物；在雨天氣候中，聚亞烷基二醇由于表面能驅(qū)動，自發(fā)遷移至材料表面，在此過程中將已附著的污染物帶至材料表面，通過雨水沖刷，清除污染物。上述過程交替反復(fù)，實(shí)現(xiàn)材料表面的自清潔功能。
【專利說明】一種有機(jī)硅接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工新材料領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅接枝共聚物及其制備方法和在表面涂層中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在涂料領(lǐng)域，人們廣泛認(rèn)為疏水性涂膜具有自清潔性能，在此基礎(chǔ)上也開發(fā)出許多耐沾污產(chǎn)品，如含有有機(jī)硅的聚合物。含有有機(jī)硅的聚合物中除了碳原子外，還含有大量低表面能的硅原子，能極大的降低材料的表面能；當(dāng)雨水落在含有有機(jī)硅的聚合物涂層表面時(shí)，雨水的靜接觸角增大，使得雨水形成容易滾落的水珠，從而使涂層表面的污染物被水珠帶走，實(shí)現(xiàn)自清潔功能。
[0003]然而，現(xiàn)有含有有機(jī)硅的聚合物的溶解性非常差，通常只能溶于幾種毒性較大的揮發(fā)性有機(jī)溶劑，環(huán)境危害很大；而且，現(xiàn)有有機(jī)硅材料的光穩(wěn)定性差，與基底材料的結(jié)合牢度差，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，太陽光會易導(dǎo)致含有有機(jī)硅的聚合物涂層加速老化，使得耐久性差，自清潔性能衰減明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中含有有機(jī)硅的聚合物涂層水溶性差和耐久性差的問題，提供一種耐久性好的水溶性有機(jī)硅接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明所述的一種有機(jī)硅接枝共聚物，具有如式(I )所示的結(jié)構(gòu)式:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)硅接枝共聚物，其特征在于，具有如式(I )所示的結(jié)構(gòu)式:
2.—種權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、將待聚合單體A1、A2、A3和A4溶解在溶劑中，加入引發(fā)劑，氮?dú)夥諊小?5-110°C反應(yīng)，單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%或以上時(shí)，終止反應(yīng)； Al為具有巰基和/或丙烯酸酯官能團(tuán)的聚二甲基硅氧烷，A2為具有叔胺和/或季銨鹽的丙烯酸酯，A3為具有聚亞烷基二醇官能團(tuán)的丙烯酸酯，A4為具有烷基硅氧烷官能團(tuán)的丙烯酸酯； 單體Al、A2、A3和A4的質(zhì)量比為6~14:2~4:3~9:1 ; 52、向體系中加入酸性脫鹽水、并除去體系中的有機(jī)溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述單體A2為丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯及其鹽、丙烯酸N，N-二乙氨基乙酯及其鹽、2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中一種或多種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述單體A3 為 CH2=C(R1)-COO-(C2H4O)111-R2, 其中，R1為氫原子或甲基基團(tuán)，m為O~50的整數(shù)，R2為羥基基團(tuán)或甲氧基基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述單體A3的結(jié)構(gòu)式為: CH2=C (CH3) - COO - (C2H4O)5-OH, CH2=C (CH3) - COO - (C2H4O)9-OH,CH2=C (CH 3) - COO -(C2H4O) 20-OH、CH2=C (CH 3) - COO - (C2H4O)5-O-CH3、CH2=C (CH3) -COO- (C2H4O) 9-0_CH3、CH2=C (CH3) -COO- (C2H4O) 20-0-CH3 中的一種或多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述的溶劑為甲醇與水的按體積比9:1的混合物、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二丙二醇單甲醚、二丙二醇、三丙二醇、1,4-二氧六環(huán)、N, N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、異丙醇中的一種或多種的組合；所述溶劑的添加量與所述單體A1、A2、A3和A4質(zhì)量總和的比值為9:1~4:6。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈和/或偶氮二異丁脒鹽酸鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7任一所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述引發(fā)劑的添加量為所述單體Al、A2、A3和A4質(zhì)量總的0.2~3.0%。
9.根據(jù)權(quán)利要求 2-8任一所述的有機(jī)硅接枝共聚物的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述酸性脫鹽水的pH值為2.0~6.0，所述酸性脫鹽水中的酸為醋酸、鹽酸、檸檬酸中的一種或多種的組合。
10.一種表面涂層，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅接枝共聚物。
【文檔編號】C08F283/12GK103951797SQ201410098100
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】鄒玥, 李娜 申請人:江蘇諾飛新材料科技有限公司